DE69904371T2

DE69904371T2 - Elektrolytische diaphragmazelle

Info

Publication number: DE69904371T2
Application number: DE69904371T
Authority: DE
Inventors: L. Arnold; J. Chance; J. Colon; M. Ernes; L. Martin; C. Matousek; J. Rudd; F. Wyman
Original assignee: Eltech Systems Corp
Current assignee: Eltech Systems Corp
Priority date: 1998-12-02
Filing date: 1999-09-13
Publication date: 2003-10-16
Anticipated expiration: 2019-09-14
Also published as: US6395153B1; ATE229099T1; WO2000032845A8; NO20012702D0; EP1159468B1; NO20012702L; DE69904371D1; EP1159468A1; WO2000032845A1

Description

Verweis auf eine verwandte Anmeldung

Diese Anmeldung nimmt die Vorteile der US-Provisional Application Nr. 60/110,577 in Anspruch, die am 2. Dezember 1998 eingereicht wurde.

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der elektrolytischen Diaphragmazellen und zwar solche, die besonders für die Herstellung von Chlor und Ätzalkali brauchbar ist. Die Erfindung liefert eine Verminderung in der Zellspannung der Diaphragmazelle.

Stand der Technik

Die elektrolytische Zelle vom Diaphragmatyp erfreut sich weit verbreiteter kommerzieller Anwendung, beispielsweise für die Elektrolyse von Salzlauge, um Chlor und Ätzalkali herzustellen. Die Industrie steht ständig der Herausforderung gegenüber, die Betriebsausgaben zu vermindern, einschließlich der Kosten von elektrischer Energie. Somit richten sich Anstrengungen auf die Erhöhung des Wirkungsgrads der Elektrolyse von Salzlauge.
Auf der einen Seite ist anerkannt, dass es beim Betreiben dieser Zellen wünschenswert ist, den Anoden-Kathoden-Spalt klein zu halten, weil der Widerstand des Elektrolyten in dem Spalt eine Ohmsche Überspannung zu der Gesamtzellspannung beiträgt. Die Zellspannung verringert sich im Allgemeinen linear mit der Verringerung des Anoden-Kathoden-Spalts. Auf der anderen Seite ist jedoch erwähnt worden, dass bei Anoden-Kathoden-Abständen unter einem Grenzwert von etwa 3,5 bis 4 mm die Zellspannung mehr oder weniger konstant bleibt oder sich sogar erhöhen kann (siehe Winings et al. in Modern Chlor-Alkali Technology, 1980, Seiten 30-32).
Es ist deshalb vorgeschlagen worden, diesen Spalt enger zu machen, beispielsweise indem die Anode nahe zu dem Diaphragma bewegt wird, jedoch ein Anodenträgerelement zwischen der Anode und dem Diaphragma zu verwenden, um zu verhindern, dass die Anode direkt mit dem Diaphragma in Kontakt kommt. Dieser Weg wird bei der Erfindung beschriften, die in dem US-Patent Nr. 3,242,059 beschrieben ist. Wie dort offenbart wird, setzt man eine poröse Schicht aus Titan als Anodenträger ein. Eine Seite dieser Schicht befindet sich im Kontakt mit dem Diaphragma. Eine gegenüberliegende Seite der Schicht weist eine Beschichtung, wie beispielsweise aus Platin, auf, die als die Anode dient.
Demgemäß ist auch vorgeschlagen worden, ein Netz zwischen der Anode und dem Diaphragma anzuordnen. Dies wird in dem US-Patent Nr. 4,014,775 gelehrt. Das Netz hält die Anode um die Dicke des Netzes im Abstand entfernt von dem Diaphragma, d. h. der Abstand zwischen der Anode und der Kathode setzt sich aus der Dicke des Diaphragmas plus der des Netzes zusammen.
Bei der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Anodentechnologie hat die Erfindung der expandierbaren Anode einen großen kommerziellen Erfolg erfahren. Expandierbare Anoden sind zum Beispiel in dem US-Patent Nr. 3,674,676 beschrieben. Diese expandierbaren Anoden weisen eine Form auf, die etwa die einer leeren Cerealienpackung ist, d. h. abzüglich des oberen Teils und des unteren Teils, und werden hier als expandierbare Anoden bezeichnet. Die Anodenoberflächen können in geschrumpfter Position gehalten werden, durch die Verwendung von Haltekeilen während die Anode zwischen Kathoden eingefügt ist. Indem die Haltekeile entfernt werden, werden die Anodenoberflächen los gelassen und zu der Oberfläche der Diaphragmen bewegt, wobei die Diaphragmen auf der Kathode aufgebracht sein können.
Mit der Entwicklung der expandierbaren Anode wurden Versuche zur Entwicklung von Diaphragmen fortgesetzt, die eine gewünschte Stabilität beim längeren Zellbetrieb aufweisen, wobei die Diaphragmen betrieben werden können, während sie sich im direkten Kontakt mit der Anodenoberfläche befinden. Dies wird als Null-Spalt-Betrieb bezeichnet. Ein solcher Null-Spalt- Betrieb kann mit einem verbesserten, mit Harz verstärkten Asbest-Diaphragma erreicht werden, wie es in dem US-Patent Nr. 4,563,260 offenbart ist.
Die SU-A-1201351 offenbart ein Verfahren zur Durchführung der Elektrolyse von Wasser, um Sauerstoff und Wasserstoff bei erhöhter Stromdichte und konstanter Spannung herzustellen, indem ein Destillat in einen Scheider aufgesaugt wird, das Destillat entfernt wird und er zusammengedrückt wird.
Selbst bei diesen Anoden des expandierbaren Typs hat es sich als brauchbar herausgestellt, ein zusätzliches Element zwischen dem Diaphragma und der Anode zu plazieren. Somit wird in der europäischen Patentanmeldung Nr. 0 611 836 das Bereitstellen eines dünnen, expandierten Gitters auf einer Anode offenbart, die eine Anode aus grobem Gitter ist. Indem die expandierbare Anode und diese feine Gitteroberfläche gegen das Diaphragma ausgedehnt werden, behält das Diaphragma seine ursprüngliche Dicke und unterliegt keiner Volumenexpansion. Auch kann bei dieser zweiteiligen Struktur der ausgeübte Druck die Faserhaftung zunehmend erhöhen und dadurch das Zurückhalten von Fasern in dem Diaphragma beim Zellbetrieb erhöhen.
Es wäre nichtsdestotrotz wünschenswert, den Betriebswirkungsgrad einer Diaphragmazelle zu verbessern. Es wäre insbesondere wünschenswert, diesen Wirkungsgrad durch eine weitere Verminderung der Zellspannung zu verbessern. Es wäre auch wünschenswert, diesen zusätzlichen Betriebswirkungsgrad zu erreichen, während gleichzeitig einem möglichen Problem einer konstanten Zellspannung oder sogar einer Erhöhung der Zellspannung, wie es auftritt, wenn man den Anoden-Kathoden-Abstand unter einen Grenzwert von etwa 3 bis 4 mm senkt, abgeholfen wird.

Offenbarung der Erfindung

Es ist jetzt eine Verminderung der Zellspannung einer Diaphragmazelle erreicht worden. Dies wurde erreicht, ohne dass irgendwelche Probleme beobachtet werden, die mit einer mehr oder weniger konstanten Zellspannung oder sogar einer Erhöhung der Zellspannung einhergehen, wie sie beobachtet werden, wenn der Anoden-Kathoden-Abstand unter einen bestimmten Grenzwert gesenkt wird. Die vorliegende Erfindung ist geeignet zur Anwendung mit Strukturen, die expandierbare Anoden einschließen, die ein feines oder zusammendrückbares Material als Zwischenelement, das sich zwischen der Anode und dem Diaphragma befindet, einschließen oder dieses nicht einschließen. Die Erfindung kann in solchen Strukturen eingesetzt werden, bei denen ein Zwischenelement, wenn es vorhanden ist, beschichtet sein kann oder nicht. Die Erfindung liegt im Allgemeinen darin, dass gefunden wurde, dass ein Zellbetrieb, der nicht nur nicht gestört, sondern sogar verbessert ist, erreicht werden kann, indem ein Zusammendrücken des Diaphragmas möglich gemacht wird. Dieses Zusammendrücken ergibt einen Zellenbetrieb, der beschrieben werden kann als Unter-Null-Spalt-Betrieb. Die Erfindung erreicht eine sehr wünschenswerte Verminderung der Zellspannung der Diaphragmazelle. Diese Verminderung der Zellspannung kann so erreicht werden, dass ein messbar geringerer Gesamtenergieverbrauch erreicht wird.
In einem Aspekt betrifft die Erfindung eine elektrolytische Diaphragmazelle gemäß Anspruch 1.
In einem anderen Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Zusammenbau einer elektrolytischen Diaphragmazelle gemäß Anspruch 23.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung das Verfahren gemäß Anspruch 28.
Weitere Aspekte der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Fig. 1 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen der Zellspannung und dem Anoden-Kathoden-Spalt mit einer repräsentativen Zelle mit einer porösen Gitterelektrode sowohl gemäß Stand der Technik als auch gemäß der Erfindung zeigt.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Die vorliegende Erfindung ist bei der Elektrolyse von gelösten Spezies brauchbar, die in einem Bad enthalten sind, zum Beispiel in einem wässrigen Elektrolyten, wie in Elektrolyseuren, die in einer Chlor-Alkali-Zelle zur Herstellung von Chlor und Ätznatron aus einem Alkalimetallchlorid-Elektrolyten eingesetzt werden. Die Elektrolyseure können auch zur Herstellung anderer Alkalimetallhydroxide wie Kaliumhydroxid eingesetzt werden. Zusätzliche Anwendungen schließen die Gewinnung von Mengen von Säure und Base aus Salzen wie Natrium- und Kaliumsulfaten, Phosphaten und Chloraten ein und schließen die Herstellung von Schwefelsäure ein.
Die Metallanodenanordnung kann die Anode selbst und andere Elemente einschließen, zum Beispiel Mittel für die elektrische Verbindung für die Anode. Die Metallanode wird fast immer aus einem Ventil-Metall sein, einschließlich Titan, Tantal, Zirkon und Niob. Wegen seiner Robustheit, Korrosionsbeständigkeit und Verfügbarkeit ist Titan von besonderem Interesse. Es sind verschiedene Qualitäten von Titanmetall verfügbar. Vorteilhafterweise ist das verwendete Titan unlegiertes Titan der Qualität 1 oder der Qualität 2. Die geeigneten Metalle der Anode können jedoch neben unlegiertem Metall Metalllegierungen und intermetallische Gemische einschließen, und beispielsweise ein oder mehrere Ventil-Metalle enthalten. Die Metallanoden sind üblicherweise mit einer elektrochemisch aktiven Beschichtung versehen, wie nachfolgend diskutiert wird.
Die Metallanode der Anordnung kann der Bequemlichkeit halber hier manchmal als "poröse Metallanode" oder einfach die "Anode" bezeichnet sein. Diese poröse Metallanode kann in einer Form wie einem expandierten Metallgitter, gewebten Draht, Blatt, Stab, Rost, perforierter Metallschicht oder gestanzter und durchstochener, mit Schlitzen versehener Schicht vorliegen.
Wenn die verwendete Metallanode in Form eines Metallgitters, gewebten Drahts, einer perforierten Platte oder dergleichen vorliegt, kann diese hier der Bequemlichkeit halber als "poröse Gitteranode" oder "poröse Metallgitteranode" bezeichnet sein. Eine sehr brauchbare Metallanode zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung ist in dem US-Patent 5,100,525 offenbart, auf deren Offenbarung hier Bezug genommen wird. Die Patentschrift offenbart eine Anodenanordnung des expandierbaren Typs. Die Anodenoberflächen befinden sich auf gegenüberliegenden Seiten einer Anodenleiterstange, mit Breithaltern zwischen den Anodenoberflächen und der Leiterstange. Jede Anodenoberfläche kann mehrere Anodenschichten umfassen. Es können jedoch auch andere Strukturen brauchbar sein, zum Beispiel geschlitzte Plattenanoden oder dergleichen, auf einem Träger befestigt. Diese Anoden können, wie in den US-Patenten 4,121,990 und 4,141,814 beschrieben ist. Anodenplatten aufweisen, die voneinander beabstandet angeordnet sind und die auseinandergedrückt sein können, zum Beispiel durch Klemmen, die als Abstandshalter zwischen den Platten dienen, um einen Anodendruck gegen ein Diaphragma bereitzustellen.
Weil die Elektrodenoberflächen oder typischerweise "Schicht" der Anode gegen das Diaphragma gedrückt wird, muss eine solche Oberfläche, zum Beispiel für eine Chloralkalizelle, vom porösen Typ sein, um ein Entweichen der Chlorblasen zu der Salzlauge hin, die sich in der Anode befindet, zu ermöglichen. Eine poröse Metallelektrode ist im Allgemeinen ein expandiertes Metall. Die Schichten, die expandiert werden, um die poröse Elektrode herzustellen, können eine Dicke von so wenig wie etwa 0,1 Millimeter (mm) bis 0,5 mm auf weisen. Beispielsweise kann das expandierte Metall in einer typischen Elektrodengitterform vorliegen, wobei jeder Diamant des Gitters eine Öffnung oder Lücke von etwa 15,9 bis 63,5 mm (1/16 Zoll bis 1/4 Zoll) oder eine größere Abmessung für den kurzen Weg des Design (short way of the design, SWD) hat, während er im Allgemeinen etwa 31,8 bis 127 mm (1/8 bis etwa 1/2 Zoll) über den langen Weg des Designs (long way of the design, LWD) hat. Solch ein beispielhaftes expandiertes Metallgitter kann besonders als Einschichtanode brauchbar sein, im Gegensatz zu Anoden, die Lagen von Schichten sind, einer Anodenstruktur, die nachfolgend genauer beschrieben wird. Das expandierte Metallgitter kann flachgedrückt oder nicht flachgedrückt sein.
Die Metallkathodenanordnung kann die Kathode selbst und andere Elemente einschließen, zum Beispiel Mittel zur elektrischen Verbindung. Die Kathode selbst kann eine poröse Struktur aufweisen und in poröser Form vorliegen, wie oben beschrieben wurde. Die Kathode wird hier manchmal als die "poröse Metallkathode" oder einfach die "Kathode" bezeichnet. Die poröse Kathode als eine poröse Metallgitterkathode kann eine gute Stromverteilung und Gasfreisetzung bereitstellen. Die Kathode kann jedoch in einer anderen porösen Form vorliegen, wie einer porösen Form, wie sie oben erwähnt ist, zum Beispiel kann sie ein Blattrost sein, wie es in dem US-Patent 4,022,679 gezeigt ist, oder eine gestanzte und gelochte, geschlitzte Schicht.
Die Kathoden und Kathodenanordnungselemente können aus jedem beliebigen elektrisch leitfähigen Material gefertigt sein, das gegen den Angriff durch den Katholyten in der Zelle beständig ist. Nickel, Stahl, einschließlich rostfreier Stahl, als auch deren andere Legierungen und intermetallische Mischungen können vorteilhafterweise für die Kathode eingesetzt werden.
Die aktive Elektrodenoberfläche der Kathoden kann unbeschichtet sein, zum Beispiel eine blanke, glatte Nickelkathode, oder eine eisenhaltige Kathode, wie eine Eisen- oder Stahlgitterkathode oder perforierte Eisen- oder Stahlplattenkathode. Alternativ kann die aktive Oberfläche für die Kathode eine beschichtete Metalloberfläche umfassen. Die aktive Oberfläche für die Kathode kann eine Schicht aus zum Beispiel Nickel, Molybdän oder einem Oxid derselben sein, die zusammen mit Cadmium vorliegen können. Andere Kathodenschichten auf Metallbasis können durch Legierungen wie Nickel-Molybdän-Vanadium und Nickel-Molybdän bereitgestellt werden. Solche aktiven Kathoden sind gut bekannt und in der Technik genau beschrieben. Andere Metallkathoden können in Form einer intermetallischen Mischung oder Legierung vorliegen, wie einer Eisen-Nickel-Legierung, oder Legierungen mit Kobalt, Chrom oder Molybdän, oder das Metall der Kathode kann im Wesentlichen Nickel, Kobalt, Molybdän, Vanadium oder Mangan umfassen.
Als das Diaphragma in der Zelle ist Asbest ein gut bekanntes und brauchbares Material zur Herstellung eines Diaphragmascheiders. Zusätzlich können synthetische, elektrolytendurchlässige Diaphragmen eingesetzt werden. Das Diaphragma kann direkt auf der Kathode aufgebracht sein, wie zum Beispiel in dem US-Patent Nr. 4,410,411 offenbart ist. Ein solches aufgebrachtes Diaphragma, wie es dort offenbart ist, kann aus Asbest mit einem Halogenkohlenwasserstoff-Bindemittel hergestellt werden. Das Asbest-Diaphragma zur Aufbringung kann teilchenförmges Material enthalten, wie Titandioxid, wie im US-Patent Nr. 4,810,345 offenbart ist. Die synthetischen Diaphragmen beruhen im Allgemeinen auf einem synthetischen, polymeren Material, wie Polyfluorethylenfasern, wie in dem US-Patent Nr. 4,606,805 offenbart ist, oder expandiertem Polytetrafluorethylen wie in dem US-Patent Nr. 5,188,545 offenbart ist. Solche synthetischen Diaphragmen können wasserunlösliches, anorganisches, teilchenförmiges Material enthalten, zum Beispiel Siliciumcarbid oder Zirkondioxid, wie im US-Patent Nr. 5,188,712 offenbart ist, oder Talkum, wie von dem US-Patent Nr. 4,606,805 gelehrt wird. Von besonderem Interesse für das Diaphragma ist das im Allgemeinen asbestfreie Synthesefaserdiaphragma, das anorganisches, teilchenförmiges Material enthält, das in dem US-Patent Nr. 4,853 101 offenbart wird. Auf die Lehre dieser Patentschrift wird hier Bezug genommen. Die vorstehend beschriebenen Diaphragmen werden hier als "zusammendrückbare" Diaphragmen bezeichnet und stehen starren Diaphragmen gegenüber, zum Beispiel keramischen Diaphragmen oder dergleichen, wobei starre Diaphragmen in einigen elektrolytischen Verfahren Anwendung finden können.
Ein synthetisches Diaphragma kann eine nicht-isotrope faserige Matte umfassen, wobei die Fasern der Matte 5 bis 70 Gew.-% organische Halogenkohlenwasserstoffpolymer-Fasern umfassen, in Haftkombination mit etwa 30 bis 95 Gew.-% feinzerteiltem, anorganischem, teilchenförmigem Material, das bei der Faserbildung in die Faser gedrückt wird. Das Diaphragma besitzt ein Gewicht pro Fläche zwischen etwa 3 und etwa 12 kg/m². Vorzugsweise besitzt das Diaphragma ein Gewicht im Bereich von etwa 3 bis 7 kg/m². Ein besonders bevorzugtes teilchenförmiges Material ist Zirkondioxid. Andere Metalloxide, d. h. Titandioxid, können verwendet werden, als auch Silikate, wie Magnesiumsilikat und Aluminiumsilikat, Aluminate, Keramiken, Cermets, Kohlen und Mischungen derselben.
Wie oben erwähnt wird das Diaphragma zwischen die Anode und die Kathode angeordnet, wie durch Aufbringen auf die Kathode, wobei die Anode nachfolgend in Kontakt mit dem aufgebrachten Diaphragma gebracht wird. Dann kann der Druck des Zusammendrückens auf das Diaphragma ausgeübt werden. Dazu ist es bevor zugt, expandierbare Anoden zu verwenden, wie sie zum Beispiel in dem US-Patent Nr. 3,674,676 und in dem US-Patent Nr. 5,100,525 beschrieben sind. Diese Anoden sind bereits allgemein oben beschrieben und besitzen die Gestalt einer Kiste mit einem rechteckigen Querschnitt. Die Anoden sind eher flach, wobei die Elektrodenoberflächen an Breithaltern festgemacht sind, die, zum Beispiel während des Zusammenbauens der Zelle, durch geeignete Haltekeile in zusammengedrückter Position gehalten werden. Die Breithalter können Federverbinder sein, und in jeder Kistenanode kann es mehrere Paare von solchen Verbindern geben. Zum Beispiel kann ein Satz Breithalter an der Leitungsschiene der Anodenanordnung plaziert und angebracht sein, und ein zusätzlicher Satz Breithalter befindet sich entfernt von der Leitungsschiene, wird jedoch zwischen parallele Anodenschichten plaziert. Dieser allgemeine Anodentyp ist so konstruiert, dass er während des Zusammenbaus der Zelle zwischen Kathoden eingebracht werden kann. Vor dem Beginn des Betriebs werden die Haltekeile entfernt, die Oberflächen der Anodenelektrode werden somit losgelassen und werden durch die Wirkung der Breithalter gegen die Diaphragmen bewegt und drücken die Diaphragmen zusammen. Für diesen Zweck können die expandierbaren Anoden mit starken Mitteln zum Pressen oder Federn ausgerüstet sein. Mit von Federn verschiedenen Mitteln zum Pressen ist gemeint, dass zum Beispiel Klemmen brauchbar sind. Der durch die Elektrodenoberfläche der Anode ausgeübte hohe Druck drückt das Diaphragma zusammen. Normalerweise ist das Diaphragma benetzt, beispielsweise mit Elektrolyt, bevor die Elektrodenoberfläche gegen das Diaphragma bewegt wird.
In Fig. 1 ist ein Diagramm dargestellt, dass die Beziehung zwischen der Zellspannung und dem Anoden-Kathoden-Spalt für eine repräsentative Chloralkali-Zelle zeigt, die einen Salzlaugen- Elektrolyten und eine poröse Metallgitteranode verwendet. Wie in dieser Figur ersichtlich ist, gilt die in der Darstellung in Fig. 1 gezeigte Beziehung des Standes der Technik für eine Kathode mit einem aufgebrachten Diaphragma mit einer Dicke von 2 mm. Somit füllt das Diaphragma den Spalt in dieser Darstellung nicht aus, bis die Anode 2 mm von der Kathode beabstandet ist. Wenn man mit einem Abstand von mehr als 2 mm beginnt, verringert sich, während die Anode näher an die Kathode bewegt wird, Zellspannung linear mit der Verringerung dieses Spalts. Bei dieser Durchführung gemäß Stand der Technik setzt sich dies fort, bis der Anoden-zu-Kathoden-Spalt einen bestimmten Grenzwert erreicht, in der Figur etwa 3,5 mm, danach bleibt die Spannung mehr oder weniger konstant, bis ein Spalt von 0 erreicht wird, d. h. bis die Anode bei 2 mm von der Kathode gegen das Diaphragma presst.
Es ist jetzt beobachtet worden, dass diese Zellspannung eine verminderte Zellspannung darstellt, wenn das Diaphragma zwischen der Anode und der Kathode ein zusammengedrücktes Diaphragma ist und den Spalt ausfüllt. Darüber hinaus erstreckt sich diese Verringerung über den Bereich des Anoden-Kathoden- Spalts in der Figur. Somit hat im linken Teil der Figur für die Erfindung die Zelle einen Spalt, der ein 2 mm dickes Diaphragma (nicht zusammengedrückt) enthält, das auf eine verminderte Dicke von 1 mm zwischen Anode und Kathode zusammengedrückt ist. Der rechte Teil der Figur für die Erfindung stellt eine Zelle dar, bei der der Spalt ein 6 mm dickes Diaphragma (nicht zusammengedrückt) enthält, das auf eine verminderte Dicke von 5 mm zwischen der Anode und der Kathode zusammengedrückt ist. Es ist somit klar, dass die Erfindung besonders in Anwendungen brauchbar ist, bei denen das Diaphragma zusammengedrückt ist, während der Anoden-Kathoden-Abstand unter einen Grenzwert von etwa 4 mm gesenkt wurde. Sie ist nichtsdestotrotz oberhalb dieses Grenzwerts von 4 mm brauchbar, beispielsweise beim Zusammendrücken eines Diaphragmas von einer aufgebrachten Dicke von etwa 6 mm auf eine Dicke von etwa 5 mm oder darunter. Typischerweise ist mit einem modifizierten Asbest-Diaphragma, wie es im US-Patent Nr. 4,444,640 offenbart ist, in der das Diaphragma auf eine poröse Metallgitterkathode in einer Dicke von etwa 6 mm aufgebracht ist, gefunden worden, dass die Anode ein solches Diaphragma zusammendrücken kann, um die Diaphragmadicke um etwa 2 mm oder mehr zu vermindern. Im Allgemeinen ist die Dickenver minderung des Diaphragmas eine Verminderung im Bereich von etwa 0,5 bis etwa 2 mm. Wenn die Dicke des ursprünglichen Diaphragmas etwa 3 mm beträgt, führt also eine verminderte Dicke beim Zusammendrücken um 0,5 mm zu einer zusammengedrückten Dicke des Diaphragmas von etwa 2,5 Millimeter (mm). Wenn das Diaphragma durch Zusammendrücken in seiner Dicke um mindestens etwa 0,5 mm vermindert wurde, wird dies hier als "wesentliche Verminderung" bezeichnet.
Im Allgemeinen ist es bevorzugt, dass die poröse Anode eine große Oberfläche besitzt und eine große Anzahl von Punkten im Kontakt mit dem Diaphragma bereitstellt. Dies kann erreicht werden, indem man eine große Anzahl von kleinen Anodenlöchern hat. Um dies zu erreichen, beispielsweise mit dem bevorzugten expandierten Metallgitter, kann ein solches Gitter kleine Löcher haben, wie mit 15,9 mm (1/16 Zoll) SWD, wie oben erwähnt, und beispielsweise mit 63,5 mm (1/4 Zoll) LWD. Alternativ ist, wenn das expandierte Metallgitter große Öffnungen auf weist, zum Beispiel in der Größenordnung mit einem LWD von etwa 127 mm (1/2 Zoll) oder mehr und einem SWD von etwa 63,5 mm (1/4 Zoll) oder mehr, beabsichtigt, dieses vergrößerte Gitter oder Gitter mit "großen Öffnungen" als Unterschicht zu verwenden. Über dieser Unterschicht wird dann eine Feingitter-Oberschicht oder Gitteroberschicht mit kleinen Öffnungen bereitgestellt. Die Feingitteroberschicht stellt dann die große Anzahl von Punkten der Anode im Kontakt mit dem Diaphragma bereit. Eine solche Feingitteroberschicht kann Gitteröffnungen von etwa 2 mm SWD oder niedriger und etwa 3 mm LWD oder niedriger auf weisen. Ein weiterer Aspekt dieser Gitteroberschichtanode, der besonders zur Reparatur von Elektroden eingesetzt werden kann, kann ein neues Gitter über einem alten Gitter haben, wie in dem US-Patent Nr. 3,940,328 offenbart ist.
Wenn eine Anodenschicht eine Unterschicht und eine Oberschicht aufweist, kann die Oberschicht eine geringe Dicke besitzen, beispielsweise im Bereich von etwa 0,1 mm bis 0,5 mm, wie bereits erwähnt wurde. Wenn ein solches dünnes Gitter als Ober schicht auf einer Anodenschicht dienen soll, ist es wünschenswert, dass die Oberschicht über jede Kante der Unterschicht übersteht, und dann jeden Kantenüberstand über jede Unterschichtkante zu falten. Bei dieser Anordnung kann, wenn eine dünne Gitteroberschicht verwendet wird, diese eine Stirnseite einer Unterschicht bedecken, über jede Kante der Unterschied gefaltet sein und über jede Kante der Rückseite der Unterschicht überstehen. Mit diesen Falten ist beabsichtigt, dass das feine Gitter entlang den überstehenden Kanten an der Rückseite der Unterschicht an der Unterschicht festgemacht sein kann. Ein Festmachen an der Stirnseite kann ebenfalls verwendet werden. In einer anderen Konfiguration ist beabsichtigt, dass das feine Gitter an einer oder mehreren Kanten der Unterschicht über sich selbst gefaltet wird, um einen gefalteten Kantenbereich zu bilden. Dann kann dieser gefaltete Kantenbereich auf die Seite der Unterschicht aufgebracht werden. Die resultierende Anodenschicht kann dann keine Kanten der Unterschicht aufweisen, um die das feine Gitter gefaltet wurde. Es können jedoch einige bis alle Seiten der Unterschicht an deren Kanten das darauf in gefalteter Form aufgebrachte feine Gitter aufweisen.
Als Beispiele für die elektrochemisch aktiven Beschichtungen, die bereits erwähnt wurden, beispielsweise für die poröse Metallanode, sind diejenigen, die aus Platin oder anderen Metallen der Platingruppe hergestellt werden, oder sie können aktive Oxidbeschichtungen wie von Metallen der Platingruppe, Magnetit, Ferrit, Kobalt-Spinell oder Mischmetalloxid-Beschichtungen darstellen. Solche Beschichtungen sind typischerweise zur Verwendung als Anodenbeschichtungen in der industriellen elektrochemischen Industrie entwickelt worden. Sie können Wasser-basiert oder Lösungsmittel-basiert, zum Beispiel unter Verwendung von Alkohollösungsmittel, sein. Geeignete Beschichtungen dieses Typs sind in einer oder mehreren der US-Patente Nr. 3,265,526, Nr. 3,632,498, Nr. 3,711,385 und Nr. 4,528,084 beschrieben. Die Mischmetalloxid-Beschichtungen können oft mindestens ein Oxid eines Ventil-Metalls mit einem Oxid eines Metalls der Platingruppe, einschließlich Platin, Palladium, Rhodium, Iridium und Ruthenium oder Mischungen derselben und mit anderen Metallen, einschließen. Weitere Beschichtungen schließen Zinnoxid, Mangandioxid, Bleidioxid, Kobaltoxid, Eisen(III)oxid, Platinatbeschichtungen wie MxPt&sub3;O&sub4;, wobei M ein Alkalimetall ist und x typischerweise ungefähr 0,5 sein soll, Nickel-Nickeloxid und eine Mischung von Nickel- und Lanthanoxiden, wie Lanthannickelat, ein.

BEISPIEL 1

Ein Test wurde in einer Diaphragmazelle durchgeführt, die für die Elektrolyse eines Natriumchlorid-Elektrolyten verwendet wird und die Chlor und Ätznatron herstellt. Die Zelle war mit einer Anode des expandierbaren Typs ausgerüstet. Die Anode besaß eine Struktur mit einer unterliegenden Schicht aus abgeflachtem, Standard-Titan-Gitter mit einer Dicke von 0,060 Zoll und mit diamantförmigen Öffnungen mit einem langen Weg des Designs (LWD) von 0,50 Zoll und einem kurzen Weg des Designs (SWD) von 0,25 Zoll. Das Titan-Gitter war mit einer elektrokatalytischen Beschichtung, die Oxide der Metalle der Platingruppe umfasste, beschichtet. Über eine Seite dieser unterliegenden Schicht war unter Verwendung von Widerstandsschweißen ein feines Titansieb oder feines Gitter mit einer Dicke von 0,005 Zoll und einem Porenanteil von 60% geschweißt. Dieses zusätzliche feine Gitter war ebenfalls mit einer elektrolytischen Beschichtung, die Oxide der Metalle der Platingruppe umfasste, beschichtet.
In der Testzelle war die Kathode ein gewebtes Stahldrahtgitter. Die Kathode besaß ein aufgebrachtes Diaphragma mit einer Matrix aus Asbestfasern und einem fluorierten Bindemittel, das ein Diaphragma SM-2 (Handelsmarke) war, hergestellt gemäß dem US-Patent Nr. 4,444,640. Das Diaphragma besaß eine ursprüngliche Dicke von 6 Millimeter (mm), im trockenen Zustand bestimmt.
In dieser Testzelle oder "erfindungsgemäßen Zelle" wurde die expandierbare Anode gegen das Diaphragma pressen gelassen, nachdem sie zuerst mit dem Elektrolyten befeuchtet worden war, sodass das feine Gitter der Anodenoberfläche in die Oberfläche des Diaphragmas gedrückt wurde, d. h. die Zelle wurde im Modus mit zusammengedrücktem Diaphragma betrieben, mit etwa 1 mm Zusammendrücken auf eine verminderte Dicke von etwa 5 mm. Beim Betreiben der Testzelle wurde eine Vergleichszelle gleichzeitig mit der Testzelle betrieben. Die Vergleichszelle wies das zusätzliche feine Gitter über der Standard-Titanschicht auf, besaß jedoch nicht das in das Zelldiaphragma eingedrückte feine Gitter. Stattdessen wurde das feine Gitter gegen das Diaphragma zu einer Null-Spalt-Konfiguration mit dem Diaphragma gedrückt. Es lassen sich die folgenden Betriebsbedingungen während des Tests berichten.
* Für einen Zellbetrieb bei 1,6 ASI (Ampere pro Quadratzoll) und 95ºC.

BEISPIEL 2

In einer Zelle in einer Produktionslinie, die eine kommerzielle Chloralkali-Diaphragmazelle des Typs MDC55 war, (Kirk- Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 4. Auflage, Band 1, Seite 967) wurde ein Test durchgeführt. Die Zelle war mit einer dimensionsstabilen Schicht anöde des expandierbaren Typs ausgerüstet. Die Anode war eine Schicht aus expandierbarem Titangitter mit einer Dicke von 0,060 Zoll. Das Gitter wies diamantförmige Öffnungen mit einem LWD von 0,5 Zoll bzw. einem SWD von 0,25 Zoll auf. Das Titan-Gitter war mit einer elektrokatalytischen Beschichtung, Dioxide von Metallen der Platingruppe umfasste, beschichtet.
In der Testzelle war die Arbeitsseite der Titanschicht mit dem feinen Gitter von Beispiel 1 bedeckt. Dieses feine Gitter war durch Schweißen an der unterliegenden Gitterschicht angebracht und war ebenfalls mit einer elektrokatalytischen Beschichtung, die Oxide der Metalle der Platingruppe umfasste, beschichtet. In der Testzelle war die Kathode aus Eisen-Gitter hergestellt. Auf diese Zellkathode war ein Diaphragma aufgebracht, wie in Beispiel 1 beschrieben. Das Diaphragma wies eine ursprüngliche Dicke von 6 mm auf, bestimmt im trockenen Zustand.
In der Testzelle wurde das feine Gitter der expandierbaren Anode gegen das Diaphragma pressen gelassen, sodass das feine Gitter der Anodenoberfläche um etwa 1 mm in die Oberfläche des Diaphragmas gedrückt wurde, wodurch das Diaphragma auf eine verminderte Dicke von etwa 5 mm zusammengedrückt wurde, wodurch der Zellbetrieb im Modus mit zusammengedrücktem Diaphragma bereitgestellt wurde. Beim Betreiben der Produktionslinie dienten die anderen Zellen, die gleichzeitig liefen, als Vergleichszelle. Diese Produktionszellen besaßen nicht die zusätzliche Feingitter-Titanschicht und wiesen ebenfalls nicht die Anode, die in das Zelldiaphragma eingedrückt war, auf. Stattdessen wurden die Produktionszellen mit einem Spalt von 3 mm zwischen der Anode und dem Diaphragma betrieben. Die folgenden Betriebsbedingungen während des Tests können berichtet werden. TABELLE 2
* Auf einen Betrieb bei 1,55 ASI, 95ºC und eine Produktion von 150 g/l NaOH-Konzentration korrigiert.

BEISPIEL 3

In einer Zelle in einer Produktionslinie, die eine kommerzielle Chloralkali-Diaphragmazelle des Typs MDC-29 war (Kirk- Othmer, Seiten 964-965), wurde ein Test durchgeführt. Die Zelle wurde gemäß der Methode von Beispiel 2 ausgerüstet und betrieben.
In der Testzelle wurde das feine Gitter der expandierbaren Anode gegen das Diaphragma pressen gelassen, sodass das feine Gitter auf der Anodenoberfläche um etwa 0,5 mm in die Oberfläche des Diaphragmas gedrückt wurde, wodurch das Diaphragma auf eine verminderte Dicke von etwa 2,5 mm zusammengedrückt wurde, was einen Zellbetrieb im Modus mit zusammengedrücktem Diaphragma ermöglichte. Beim Betrieb der Produktionslinie dienten die anderen Zellen, die gleichzeitig liefen, als Vergleichszellen. Diese Produktionszellen besaßen nicht die zusätzliche Feingitter-Titanschicht und wiesen auch nicht die Anode auf, die in das Zelldiaphragma eindrückte. Stattdessen wurde die Produktionslinie mit einem Spalt von 1,5 mm zwischen der Anode und dem Diaphragma betrieben. Es können die folgenden Betriebsbedingungen während des Tests berichtet werden. TABELLE 3
* Auf einen Betrieb bei 1,55 ASI, 95ºC und die Produktion von 150 g/l NaOH-Konzentration korrigiert.

BEISPIEL 4

In einer Zelle in einer Produktionslinie, die eine kommerzielle Chloralkali-Diaphragmazelle des Typs MDC-55 war, wurde ein Test durchgeführt. Die Zelle war mit einer dimensionsstabilen Schichtanode des expandierbaren Typs ausgerüstet. Die Anode war eine Schicht von expandiertem Titan-Gitter mit einer Dicke von 0,06 Zoll. Das Gitter wies diamantförmige Öffnungen mit einem LWD von 0,5 Zoll bzw. einem SWD von 0,25 Zoll auf. Das Titan-Gitter war mit einer elektrokatalytischen Beschichtung, die Oxide der Metalle der Platingruppe umfasste, beschichtet.
In der Testzelle wurde die Arbeitsseite der Titanschicht mit dem feinen Gitter von Beispiel 1 bedeckt. Dieses feine Gitter war durch Schweißen an der unterliegenden Gitterschicht angebracht, und es war außerdem mit einer elektrokatalytischen Beschichtung, die Oxide der Metalle der Platingruppe umfasste, beschichtet. In der Testzelle war die Kathode aus einem Eisen- Gitter hergestellt. Auf diese Zellkathode wurde ein Diaphragma aufgebracht, wie es in dem US-Patent Nr. 4,853,101 beschrieben ist.
In der Testzelle wurde das feine Gitter der expandierbaren Anode gegen das Diaphragma pressen gelassen, sodass das feine Gitter auf der Anodenoberfläche um etwa 0,5 mm in die Oberfläche des Diaphragmas gepresst wurde, wodurch das Diaphragma auf eine verminderte Dicke von etwa 2,5 mm zusammengedrückt wurde, und was einen Zellbetrieb in dem Modus mit zusammengedrücktem Diaphragma ermöglichte. Beim Betreiben der Produktionslinie dienten die anderen Zellen, die gleichzeitig liefen, als Vergleichszellen. Diese Produktionszellen besaßen nicht die zusätzliche Feingitter-Titanschicht und wiesen auch nicht die Anode auf, die in das Zelldiaphragma eingedrückt war. Stattdessen wurden die Produktionslinie mit einem Spalt von 1,5 mm zwischen der Anode und dem Diaphragma betrieben. Es lassen sich die folgenden Betriebsbedingungen während des Tests berichten. TABELLE 4
* Auf einen Betrieb bei 1,55 ASI, 95ºC und die Produktion von 150 g/l NaOH-Konzentration korrigiert.
Ein weiterer Nutzen und weitere Vorteile der Erfindung sind den Fachleuten, die sie anspricht, beim Lesen und Verstehen der folgenden detaillierten Beschreibung.

Claims

1. Elektrolytische Diaphragmazelle zur Herstellung von einem oder mehreren von Chlor, Ätznatron und Kaliumhydroxid, oder zur Gewinnung von Mengen von Säure und Base aus Salzen, wobei die Zelle ein Diaphragma auf weist, das zwischen Elektroden der Zelle angeordnet ist, wobei die Zelle eine Anodenanordnung mit mindestens einer Anode, die das Diaphragma kontaktiert, und eine Kathodenanordnung mit mindestens einer Kathode enthält, die das Diaphragma kontaktiert, wobei die Anode und die Kathode einen Zwischenelektrodenspalt bilden und der Zwischenelektrodenspalt das Diaphragma enthält, wobei das Diaphragma eine ursprüngliche und nicht zusammengedrückte Dicke in dem Zwischenelektrodenspalt als eine erste Dicke hat, dadurch gekennzeichnet, dass die Zelle ein Diaphragma auf weist, das in der Zelle zusammengedrückt ist, indem mindestens eine Elektrode gegen das Diaphragma gepresst wird, wobei das Diaphragma in dem Zwischenelektrodenspalt als zusammengedrücktes Diaphragma mit einer zweiten, verminderten Dicke vorliegt, so dass die zweite, verminderte Dicke den Zwischenelektrodenspalt um einen Betrag im Bereich von 0,5 mm bis 2 mm vermindert.

2. Zelle nach Anspruch 1, bei der das Diaphragma auf der Kathode aufgebracht ist, wobei die erste Diaphragma-Dicke eine ursprüngliche, nicht zusammengedrückte Aufbring-Dicke ist und die Anode in der Zelle in das Diaphragma gepresst wird, um eine wesentliche Verminderung der Diaphragma-Dicke zu erreichen.

3. Zelle nach Anspruch 3, bei der das Diaphragma ein zusammendrückbares Asbest-Diaphragma umfasst.

4. Zelle nach Anspruch 1, bei der das Diaphragma ein zusammendrückbares synthetisches Diaphragma umfasst.

5. Zelle nach Anspruch 4, bei der das synthetische Diaphragma Fasern aus organischem Polymer umfasst, die in Haftkombination mit anorganischen Teilchen vorliegen können.

6. Zelle nach Anspruch 5, bei der das Diaphragma eine nichtisotrope Fasermatte umfasst, die 5 bis 70 Gew.-% Fasern aus Halogenkohlenwasserstoffpolymer in Haftkombination mit 30 bis 95% feinzerteilten anorganischen Teilchen enthält.

7. Zelle nach Anspruch 1, bei der die Anode eine poröse Metall- Anode ist.

8. Zelle nach Anspruch 1, bei der die Metallanode eine Ventil- Metall-Anode ist und das Ventil-Metall der Anode ausgewählt ist aus der Gruppe, die Titan, Tantal, Niob und Zirkonium, deren Legierungen und intermetallische Mischungen enthält.

9. Zelle nach Anspruch 7, bei der die poröse Metall-Anode eine poröse Metall-Gitter-Anode ist.

10. Zelle nach Anspruch 9, bei der die Metall-Gitter-Anode eine expandierte Metall-Gitter-Anode ist, die hergestellt ist aus einer großporigen, expandierten Metall-Gitter-Unterschicht, die mit einer kleinporigen Gitter-Oberschicht versehen ist.

11. Zelle nach Anspruch 10, bei der eines oder mehrere von dem großporigen, expandierten Metall-Gitter und dem kleinporigen Gitter eine elektrochemisch aktive Beschichtung besitzt.

12. Zelle nach Anspruch 1, bei der die Anode in der Form einer Platte, eines perforierten Elements, von Stäben oder Blättern vorliegt.

13. Zelle nach Anspruch 1, bei der die Kathode eine Metall- Kathode ist und die Metall-Kathode eine poröse Metall- Kathode ist.

14. Zelle nach Anspruch 13, bei der das Metall der Kathode ein Metall umfasst, das ausgewählt ist aus der Gruppe, die Stahl, Nickel, deren Legierungen und intermetallische Mischungen enthält.

15. Zelle nach Anspruch 1, bei der die Anode mit einer elektrochemisch aktiven Beschichtung beschichtet ist.

16. Zelle nach Anspruch 15, bei der die elektrochemisch aktive Beschichtung ein Metall der Platingruppe oder Metalloxid oder deren Mischungen enthält.

17. Zelle nach Anspruch 15, bei der die elektrochemisch aktive Beschichtung mindestens ein Oxid umfasst, das ausgewählt ist aus der Gruppe, die Oxide der Metalle der Platingruppe, Magnetit, Ferrit, Kobaltoxid-Spinell und Zinnoxid und/oder ein Mischkristallmaterial aus mindestens einem Oxid eines Ventil-Metalls und mindestens einem Oxid eines Metalls der Platingruppe und/oder eines oder mehrere von Mangandioxid, Bleidioxid, Platinat-Ersatz, Nickel-Nickeloxid und Nickel plus Lanthanoxide enthält.

18. Zelle nach Anspruch 1, bei der die erste, nicht zusammengedrückte, ursprüngliche Diaphragma-Dicke im Bereich von 3 bis 6 mm liegt und die zweite, zusammengedrückte, verminderte Diaphragma-Dicke im Bereich von 2 bis 5,5 mm liegt.

19. Zelle nach Anspruch 1, die eine Elektroden-Steigleitung, eine erste und eine zweite, beabstandete, aktive Elektrodenoberfläche auf gegenüberliegenden Seiten der Elektroden- Steigleitung, wobei jede Elektrodenoberfläche mindestens eine Elektrodenschicht umfasst, und Federverbindungen auf weist, die an der Elektroden-Steigleitung angebracht sind und die Elektrodenschichten halten.

20. Zelle nach Anspruch 10, bei der die kleinporige Gitter-Oberschicht über die Kanten der Gitter-Unterschicht gefaltet ist.

21. Zelle nach Anspruch 10, bei der die kleinporige Gitter-Oberschicht an ihren Kanten, über sich selbst gefaltet ist und die gefalteten Kanten gegen eine Fläche der Gitter-Unterschicht anliegen.

22. Zelle nach Anspruch 20, bei der die Gitter-Oberschicht eine Dicke im Bereich von 0,1 mm bis 0,5 mm hat.

23. Verfahren zum Zusammenbau einer elektrolytischen Diaphragmazelle für die Elektrolyse eines wässrigen Elektrolyten, um eines oder mehrere von Chlor, Ätznatron und Kaliumhydroxid herzustellen, wobei das Verfahren umfasst:

Bereitstellen einer Metall-Anode;

Bereitstellen einer Metall-Kathode neben der Anode, wobei die Zelle einen Zwischenelektrodenspalt zwischen der Anode und der Kathode hat;

Bereitstellen eines Diaphragmas mit einer ersten, ursprünglichen, nicht zusammengedrückten Dicke in dem Zwischenelektrodenspalt zwischen der Anode und der Kathode, wobei das Diaphragma auf der Kathode aufgebracht ist;

Pressen der Anode in das aufgebrachte Diaphragma; und

Zusammendrücken des Diaphragmas auf eine zweite, verminderte Dicke, wobei die verminderte Dicke im Bereich von 2 bis 5,5 mm liegt.

24. Verfahren nach Anspruch 23, bei dem eine Vielzahl von porösen Metall-Anoden bereitgestellt wird.

25. Verfahren nach Anspruch 23, bei dem durch das Pressen der Elektrode gegen das Diaphragma das Diaphragma von einer ersten, nicht zusammengedrückten, ursprünglichen Dicke, die im Bereich von 3 bis 6 mm liegt, auf die zweite, verminderte Dicke zusammengedrückt wird, die im Bereich von 2 bis 5,5 mm liegt.

26. Verfahren nach Anspruch 23, bei dem das Diaphragma ein zusammendrückbares Asbest-Diaphragma oder ein zusammendrückbares synthetisches Diaphragma umfasst.

27. Verfahren nach Anspruch 23, bei dem eine poröse Metall- Gitter-Anode bereitgestellt wird, die eine Anode mit einer großporigen, expandierten Metall-Gitter-Unterschicht mit einer kleinporigen Gitter-Oberschicht ist.

28. Verfahren, bei dem ein Alkalimetallchlorid-Elektrolyt in eine Elektrolysezelle geleitet und in der Zelle elektrolytisch zersetzt wird, und die Zelle ein zusammendrückbares Diaphragma enthält, das zwischen einer Anode und einer Kathode angeordnet ist, wobei das Diaphragma in einer ersten, nicht zusammengedrückten, ursprünglichen Dicke in die Zelle angeordnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrolyt in der Zelle elektrolytisch zersetzt wird, um Ätznatron an der Kathode der Zelle und Chlor an der Anode der Zelle herzustellen, wobei das Diaphragma zwischen der Anode und der Kathode zusammengedrückt ist, wobei das Diaphragma auf eine zweite, verminderte Dicke um einen Betrag im Bereich von 0,5 mm bis 2 mm zusammengedrückt wird.

29. Verfahren nach Anspruch 28, bei dem das Diaphragma auf der Kathode aufgebracht ist, wobei die erste Diaphragma-Dicke eine nicht zusammengedrückte, ursprüngliche Aufbring-Dicke ist und die Anode in das aufgebrachte Diaphragma gepresst wird, um eine wesentliche Verminderung der Diaphragma-Dicke zu erreichen.

30. Verfahren nach Anspruch 28, außerdem mit:

Pressen der Anode in das Diaphragma, um die verminderte Diaphragma-Dicke zu erreichen; und

Aufrechterhalten der Dicke des Diaphragmas bei der verminderten Dicke, während die Elektrolyse des Elektrolyten in der Zelle fortgesetzt wird.

31. Verfahren nach Anspruch 28, bei dem die Zelle ein Diaphragma auf weist, das in der Zelle in einer ersten, nicht zusammengedrückten, ursprünglichen Diaphragma-Dicke im Bereich von 3 bis 6 mm angeordnet ist, wobei das Diaphragma auf eine verminderte Dicke im Bereich von 2 bis 5,5 mm zusammengedrückt wird.

32. Verfahren nach Anspruch 28, bei dem das Diaphragma, das auf eine zweite, verminderte Dicke zusammengedrückt ist, ein zusammendrückbares Asbest-Diaphragma oder ein zusammendrückbares, synthetisches Diaphragma umfasst.